基于大數(shù)據(jù)與BIM技術(shù)的全過程造價(jià)成本應(yīng)用解決方案

文｜廈門海邁科技股份有限公司 張泓

基于大數(shù)據(jù)與BIM 技術(shù)的全過程造價(jià)作為國民經(jīng)濟(jì)支柱行業(yè)，建筑業(yè)對(duì)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鄉(xiāng)建設(shè)和民生改善做出重要貢獻(xiàn)。建筑業(yè)獨(dú)有的生產(chǎn)方式，建設(shè)周期長，產(chǎn)業(yè)鏈龐大，涉及的企業(yè)眾多，涉及的法律法規(guī)多且地方差異大，建筑全生命周期內(nèi)會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。如一棟普通住宅建筑，不僅涉及建筑產(chǎn)品本身的數(shù)據(jù)，還涉及各參與方、各專業(yè)、各階段的人、機(jī)、料、法、環(huán)、成本、進(jìn)度、質(zhì)量、安全、管理、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面、多維度、種類繁多、數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)（圖1）。

圖1 建筑行業(yè)數(shù)據(jù)分類

1.建筑行業(yè)大數(shù)據(jù)與建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

近年來，新一輪科技革命正掀起產(chǎn)業(yè)變革，5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能、數(shù)字孿生等新一代技術(shù)快速發(fā)展和普及，數(shù)字化與各個(gè)行業(yè)深度融合，各個(gè)行業(yè)的數(shù)據(jù)爆炸式增長，我們正全面邁入“數(shù)字時(shí)代”。目前中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展增速放緩，向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型，高耗能低效率的傳統(tǒng)建筑方式已逐漸制約建筑業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，建筑行業(yè)要抓住數(shù)字化轉(zhuǎn)型機(jī)遇，從粗放型向精細(xì)化、工業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，向數(shù)字化、智能化方向升級(jí)，促進(jìn)建筑業(yè)提質(zhì)增效、低碳環(huán)保，賦能數(shù)字建筑新生態(tài)，全面提升建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的水平。

通過大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的開發(fā)、共享和利用，打破信息孤島，減少項(xiàng)目各參與方間溝通交流的障礙，提高各階段多主體協(xié)同工作的效率；利用大數(shù)據(jù)分析提取經(jīng)驗(yàn)，輔助決策，控制變更風(fēng)險(xiǎn)、管控造價(jià)成本、優(yōu)化過程問題；數(shù)據(jù)的開放和流動(dòng)帶動(dòng)企業(yè)知識(shí)開放和流動(dòng)，驅(qū)動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提高企業(yè)科學(xué)決策力，提升企業(yè)經(jīng)營管理水平；通過行業(yè)數(shù)據(jù)的整合、分析和開放、提供服務(wù)，創(chuàng)造新的行業(yè)價(jià)值，促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需要融合數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、智能化等新一代信息技術(shù)手段，通過科技技術(shù)創(chuàng)新與管理模式創(chuàng)新，帶動(dòng)工程建造技術(shù)、生產(chǎn)方式、建筑形態(tài)、組織模式和行業(yè)管理等變革創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量。隨著國家智慧城市、智慧建筑、智能建造等相關(guān)政策的大力推進(jìn)，進(jìn)一步打通規(guī)、設(shè)、建、管、服全過程，通過基于大數(shù)據(jù)的提煉、分析，提供更全面的決策支持，以及基于BIM+GIS 的技術(shù)支撐，提供城市宏觀空間和建筑微觀空間的相互融合、全過程可視化管理，進(jìn)一步統(tǒng)一有效數(shù)據(jù)，集合城市規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營管理能力，推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，帶動(dòng)生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式的變革。

2.建設(shè)工程造價(jià)成本大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析

2.1 建設(shè)工程造價(jià)成本及成本管理

建設(shè)工程項(xiàng)目成本是建設(shè)過程中，包括決策和實(shí)施階段各項(xiàng)費(fèi)用的總和，包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、施工到竣工，以及運(yùn)營保修各階段的各項(xiàng)費(fèi)用。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2017年公布了現(xiàn)階段建設(shè)工程項(xiàng)目成本的構(gòu)成，詳見圖2。

圖2 建設(shè)工程項(xiàng)目總投資費(fèi)用組成

造價(jià)成本管理包括成本預(yù)測(cè)、成本決策、成本計(jì)劃、成本核算、成本分析和評(píng)價(jià)考核，其中成本預(yù)測(cè)、成本決策和成本計(jì)劃屬于事前管理，成本核算、成本分析和評(píng)價(jià)考核屬于事中管理。造價(jià)成本管理貫穿工程項(xiàng)目全過程，在各個(gè)階段動(dòng)態(tài)進(jìn)行，具體包括可研、投資估算、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析、設(shè)計(jì)概算、施工圖預(yù)算、工程量清單、招標(biāo)控制價(jià)、投標(biāo)報(bào)價(jià)、進(jìn)度支付、工程結(jié)算、竣工結(jié)算、財(cái)務(wù)決算的編制和審核、并對(duì)成本進(jìn)行管控、分析和考核，提供各種相關(guān)造價(jià)成本信息和資料。

造價(jià)成本管理存在的問題：一是忽視前期成本管控，項(xiàng)目建設(shè)前期對(duì)總成本起決定性作用，但目前造價(jià)從業(yè)人員時(shí)間精力更多是在預(yù)算階段的計(jì)量、計(jì)價(jià)、詢價(jià)、核價(jià)和對(duì)賬等，反而忽視了前期及設(shè)計(jì)階段用成本管理手段方法優(yōu)化策劃、設(shè)計(jì)，導(dǎo)致投資及項(xiàng)目成本失控；二是造價(jià)成本管理的各階段相互脫節(jié)，估算、概算、預(yù)算、合同價(jià)、結(jié)算、決算的造價(jià)分別由建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、咨詢等單位各自管理，發(fā)改、財(cái)政、建設(shè)等各口的主管部門也各自監(jiān)管，全過程造價(jià)成本管控的責(zé)任主體不清、權(quán)責(zé)不明，大量數(shù)據(jù)分散在各個(gè)項(xiàng)目、各個(gè)階段、各個(gè)主體及個(gè)人處，形成數(shù)據(jù)孤島；三是忽視項(xiàng)目建成后的運(yùn)營需求，建設(shè)和運(yùn)營脫節(jié)，沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用，價(jià)值未能顯現(xiàn)。

2.2 建設(shè)工程造價(jià)成本大數(shù)據(jù)的形成

隨著建筑行業(yè)工程總承包、全過程工程咨詢等管理模式的深化發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、可視化水平的不斷提升，建設(shè)項(xiàng)目各方主體通過內(nèi)外部信息化、數(shù)字化管理系統(tǒng)來對(duì)崗位工作和業(yè)務(wù)管理提效，同時(shí)也進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和加工，逐步構(gòu)建項(xiàng)目各方參與主體各個(gè)階段的數(shù)據(jù)。造價(jià)成本數(shù)據(jù)從崗位級(jí)數(shù)據(jù)、項(xiàng)目級(jí)數(shù)據(jù)、部門級(jí)數(shù)據(jù)發(fā)展到企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)、平臺(tái)生態(tài)級(jí)數(shù)據(jù)，從點(diǎn)、線的數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展到面、體的數(shù)據(jù)應(yīng)用（見圖3）。

圖3 造價(jià)成本大數(shù)據(jù)發(fā)展和整合迭代優(yōu)化過程

2.3 建設(shè)工程造價(jià)成本大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

造價(jià)成本大數(shù)據(jù)的應(yīng)用貫穿工程項(xiàng)目全過程，在各個(gè)階段動(dòng)態(tài)進(jìn)行，從規(guī)劃階段的可研、投資估算、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析、融資方案分析，到設(shè)計(jì)階段的限額設(shè)計(jì)、多案比選、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析、設(shè)計(jì)概算、施工圖預(yù)算，從招投標(biāo)階段的工程量清單、招標(biāo)控制價(jià)、投標(biāo)報(bào)價(jià)、合同形式選擇到施工階段的進(jìn)度支付、工程結(jié)算、工程變更、索賠、竣工結(jié)算與財(cái)務(wù)竣工決算，以及后續(xù)運(yùn)維階段的運(yùn)維價(jià)值，租金、合同管理，維修、保養(yǎng)成本管理等。

以下分別從規(guī)劃設(shè)計(jì)、招投標(biāo)及施工階段分析部分造價(jià)成本大數(shù)據(jù)應(yīng)用：

（1）規(guī)劃設(shè)計(jì)階段應(yīng)用：對(duì)歷史工程的造價(jià)成本數(shù)據(jù)，結(jié)合采集社會(huì)公布的同類項(xiàng)目數(shù)據(jù)，按照業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)邏輯和分析標(biāo)準(zhǔn)，形成按不同工程類別、區(qū)域、業(yè)態(tài)分類的指標(biāo)庫，指標(biāo)數(shù)據(jù)包括經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，通過對(duì)比、應(yīng)用歷史相似工程指標(biāo)數(shù)據(jù)，對(duì)擬建項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)多維度的統(tǒng)計(jì)、分析和決策，可利用歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及時(shí)檢查、快速定位對(duì)成本有較大影響的問題，并進(jìn)行分析、研究和解決，也可快速形成多種方案的造價(jià)成本指標(biāo)，對(duì)最佳方案進(jìn)行綜合比選。

（2）招投標(biāo)及施工階段應(yīng)用：以企業(yè)歷史積累的工程造價(jià)成本數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、歸類、分析、測(cè)算和挖掘，形成企業(yè)成本數(shù)據(jù)和社會(huì)參考成本數(shù)據(jù)，構(gòu)建企業(yè)造價(jià)成本大數(shù)據(jù)庫。利用造價(jià)成本大數(shù)據(jù)進(jìn)行再利用、再服務(wù)，如工程投標(biāo)時(shí)，根據(jù)工程實(shí)際情況，新建或利用已有BIM 模型，計(jì)算工程量數(shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中清單組價(jià)數(shù)據(jù)、企業(yè)定額成本數(shù)據(jù)、查詢或積累的材料市場(chǎng)價(jià)格信息，進(jìn)行投標(biāo)報(bào)價(jià)編制，結(jié)合企業(yè)管理水平和工程技術(shù)難度、利潤、風(fēng)險(xiǎn)等因素，參考社會(huì)成本數(shù)據(jù)，測(cè)算投標(biāo)工程的實(shí)際企業(yè)成本和投標(biāo)目標(biāo)，確定企業(yè)最終投標(biāo)報(bào)價(jià)。

在施工前，應(yīng)用BIM 量價(jià)模型進(jìn)行施工進(jìn)度模擬和技術(shù)交底，結(jié)合空間、幾何、邏輯關(guān)系及4D、5D 數(shù)據(jù)建立進(jìn)度計(jì)劃，在進(jìn)度視圖中形象的展示工作進(jìn)度，直觀反映預(yù)算與實(shí)際支出的差異，發(fā)現(xiàn)工作間邏輯關(guān)系的合理性，提前確定未來發(fā)生的變化。在施工過程中，利用造價(jià)成本大數(shù)據(jù)庫分析市場(chǎng)價(jià)格變化趨勢(shì)，通過BIM 模型快速測(cè)算工程采購需求，結(jié)合工期進(jìn)度和企業(yè)資金情況，進(jìn)行科學(xué)合理的采購管理，指導(dǎo)采購，降低采購和庫存成本。同時(shí)收集整理工程項(xiàng)目的造價(jià)成本實(shí)際數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，如將工程項(xiàng)目造價(jià)成本進(jìn)行橫縱向比較，發(fā)現(xiàn)工程造價(jià)成本的規(guī)律，最終工程數(shù)據(jù)匯總到造價(jià)成本大數(shù)據(jù)庫，完成造價(jià)成本大數(shù)據(jù)的閉環(huán)管理。

3.基于大數(shù)據(jù)與BIM 的全過程造價(jià)成本應(yīng)用解決方案

基于大數(shù)據(jù)與BIM 的全過程造價(jià)成本應(yīng)用解決方案采用“客戶端+云平臺(tái)+大數(shù)據(jù)”的模式，結(jié)合全過程造價(jià)成本管理的方法，提升崗位工具產(chǎn)品應(yīng)用方式為全過程全業(yè)務(wù)流程的多主體協(xié)同、全過程在線的服務(wù)模式，通過大數(shù)據(jù)、BIM 技術(shù)聯(lián)接工程項(xiàng)目業(yè)務(wù)參與各方主體，實(shí)現(xiàn)各參與方的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、共享和積累。解決方案提供崗位產(chǎn)品應(yīng)用、項(xiàng)目系統(tǒng)應(yīng)用、企業(yè)平臺(tái)應(yīng)用等多層次的數(shù)字化應(yīng)用服務(wù)體系，利用人工智能分析技術(shù)等技術(shù)手段，智能分析成本、質(zhì)量、進(jìn)度、安全等各要素，并進(jìn)行多維可視化展示，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理方式實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策，構(gòu)建項(xiàng)目、企業(yè)和行業(yè)的開放共享的生態(tài)體系（圖4）。

圖4 “客戶端+云平臺(tái)+大數(shù)據(jù)”的造價(jià)成本大數(shù)據(jù)解決方案

基于大數(shù)據(jù)與BIM 技術(shù)的全過程造價(jià)成本應(yīng)用解決方案包括BIM 量價(jià)一體化產(chǎn)品、全過程協(xié)同管理平臺(tái)、造價(jià)成本大數(shù)據(jù)云平臺(tái)以及在線信息服務(wù)平臺(tái)、在線培訓(xùn)服務(wù)平臺(tái)等。

（1）BIM 量價(jià)一體化產(chǎn)品，包括BIM建模（翻模）軟件、BIM 土建、機(jī)電算量軟件、BIM 計(jì)價(jià)軟件、BIM 招投標(biāo)輔助軟件、BIM 裝飾裝修軟件等。產(chǎn)品以BIM 模型為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)快速翻模，智能化布置，內(nèi)置符合清單、預(yù)算定額的計(jì)算規(guī)則，方便一鍵計(jì)算工程量，并可以清單定額模板庫快速套價(jià)，實(shí)現(xiàn)BIM 量價(jià)一體計(jì)算，構(gòu)建“大數(shù)據(jù)+BIM+云計(jì)算”的新模式；并通過模型復(fù)用，信息有效傳遞，可快速生成變更結(jié)算依據(jù)，實(shí)現(xiàn)變更管控的可視化，同時(shí)積累歷史工程項(xiàng)目量價(jià)及指標(biāo)等大數(shù)據(jù)，進(jìn)一步完善企業(yè)工程造價(jià)大數(shù)據(jù)，為企業(yè)決策提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。

（2）全過程協(xié)同管理平臺(tái)，包括全過程造價(jià)業(yè)務(wù)管理平臺(tái)、造價(jià)成本管控平臺(tái)以及基于BIM 的全過程協(xié)同管理平臺(tái)。平臺(tái)針對(duì)工程項(xiàng)目參與各方，采用全方面與全流程相結(jié)合的設(shè)計(jì)理念，通過整合項(xiàng)目資金成本綜合數(shù)據(jù)和信息資源，匯集項(xiàng)目及造價(jià)成本大數(shù)據(jù)，以全過程工程和造價(jià)管理與控制為目標(biāo)，以工程項(xiàng)目為主線，貫穿工程項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和竣工的全過程，打通從建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、咨詢、主管等多方責(zé)任主體，實(shí)現(xiàn)多方主體的在線協(xié)同、數(shù)據(jù)共享和信息傳遞，通過聚集不同工程項(xiàng)目、造價(jià)成本及項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘，實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程項(xiàng)目全過程協(xié)同管理。

（3）造價(jià)成本大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，包括云空間、云組價(jià)、云清單、云定額、云材料、云指標(biāo)、云構(gòu)件、云資源等。平臺(tái)采用云服務(wù)模式，為工程項(xiàng)目造價(jià)管理打造專屬造價(jià)云數(shù)據(jù)庫，方便造價(jià)文件資料線上存儲(chǔ)、編制、查看及審核管理；支持算量、計(jì)價(jià)、BIM 模型等在線展示；支持文件共享；支持復(fù)用云組價(jià)，一鍵應(yīng)用，便捷、高效；支持信息價(jià)、品牌價(jià)、軟件產(chǎn)品、教學(xué)視頻等云資源下載、使用；支持云指標(biāo)、云定額、云材料數(shù)據(jù)的上傳和永久使用。

（4）在線信息服務(wù)平臺(tái)，基于網(wǎng)站、小程序、公眾號(hào)等方式，提供行業(yè)規(guī)范、最新資訊及政策解讀，以及基于造價(jià)數(shù)據(jù)深度挖掘分析提供工程造價(jià)指數(shù)信息庫等知識(shí)共享服務(wù)，同時(shí)充分利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成專業(yè)化工程造價(jià)信息在線服務(wù)系統(tǒng)，具有易檢索、可學(xué)習(xí)、可管理、開放性等特點(diǎn)，并具備在線服務(wù)，方便從業(yè)人員快捷獲取相應(yīng)信息服務(wù)，讓企業(yè)對(duì)造價(jià)信息“無所不知”，推動(dòng)信息技術(shù)與建筑行業(yè)的相互促進(jìn)、相互協(xié)調(diào)和深度融合。

（5）在線培訓(xùn)服務(wù)平臺(tái)，基于在線課堂，立足于建設(shè)行業(yè)的人才培養(yǎng)與繼續(xù)教育，提供包含專題研討、工程項(xiàng)目管理、工程造價(jià)、執(zhí)業(yè)資格考試培訓(xùn)、BIM 等系列課程，并通過提供線上方式，面向造價(jià)從業(yè)人員開設(shè)的直播課堂，提供軟件操作培訓(xùn)、技能提升培訓(xùn)等在線直播課程供從業(yè)人員免費(fèi)在線觀看，以及軟件產(chǎn)品及教學(xué)視頻資源線上下載，提升從業(yè)人員專業(yè)技能。

4.結(jié)束語

基于大數(shù)據(jù)與BIM 技術(shù)的全過程造價(jià)成本應(yīng)用解決方案，結(jié)合全過程造價(jià)成本管理的方法，面向建筑全生命期，貫穿規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收和運(yùn)營維護(hù)等建設(shè)全過程，通過大數(shù)據(jù)云平臺(tái)、BIM 量價(jià)一體化、全過程協(xié)同管理平臺(tái)服務(wù)實(shí)現(xiàn)多主體協(xié)同、全過程在線，為參與各方主體提供崗位產(chǎn)品應(yīng)用、項(xiàng)目系統(tǒng)應(yīng)用、企業(yè)平臺(tái)應(yīng)用等多層次的數(shù)字化應(yīng)用服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，并提供智能分析、多維可視化展示，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理方式實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策。通過基于大數(shù)據(jù)與BIM 技術(shù)的全過程造價(jià)成本應(yīng)用解決方案，構(gòu)建全過程造價(jià)咨詢的精細(xì)化管理創(chuàng)新工作模式，提升全過程咨詢服務(wù)的價(jià)值，進(jìn)一步推動(dòng)咨詢企業(yè)和行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。